Science子刊:四特异性NK抗体比T细胞的TCE效果更好,更加安全

文摘   2024-12-23 17:07   浙江  

近期发表在《Science Immunology》标题为A tetraspecific engager armed with a non-alpha IL-2 variant harnesses natural killer cells against B cell non-Hodgkin lymphoma的文章发现一种新型的四特异性NK细胞接合剂(NKCE)用于治疗 B 细胞非霍奇金淋巴瘤 (B-NHL),相较于 T 细胞衔接器 (TCE) 有更好的治疗效果,在非人灵长类模型中进行的体内研究进一步验证了其疗效。


CD20-NKCE-IL2v分子设计

  • 抗 NKp46 抗体片段: 结合 NK 细胞表面的 NKp46 受体来激活 NK 细胞。NKp46 是一种 NK 细胞活化受体,其参与触发针对肿瘤细胞的细胞毒性反应。

  • 抗 CD16a 抗体片段: 结合 NK 细胞上的 CD16a 受体 (FcγRIIIa),这是一种参与抗体依赖性细胞介导的细胞毒性作用 (ADCC) 的 Fc 受体。通过与 CD16a 结合,CD20-NKCE-IL2v 增强了 NK 细胞识别和杀伤包被抗体的肿瘤细胞的能力。

  • 抗 CD20 抗体片段: 特异性结合 B 细胞淋巴瘤细胞表面的 CD20 抗原。

  • IL-2 突变体 (IL-2v): 该变体旨在选择性地刺激 NK 细胞增殖和活化,而不会激活调节性 T 细胞 (Treg)。IL-2v 通过结合 IL-2 受体发挥作用,但经过改造后避免了与 CD25 (IL-2Rα) 的结合,从而最大限度地减少了 Treg 的激活。



体外杀伤实验

  • 用健康供体的 NK 细胞杀RAJI细胞,与不含 IL-2v 的 CD20-NKCE 相比, CD20-NKCE-IL2v 能更好地控制 B-NHL 肿瘤细胞的生长。

  • CD20-NKCE-IL2v 可以有效地靶向和消除各种 B-NHL 细胞系(包括 NCEB1、RAJI、Ramos、Daudi、Namalwa 和 Nalm6),即使是那些 CD20 表达水平非常低的细胞系。

  • 将 PBMCs 与不同浓度的 CD20-NKCE-IL2v 孵育 24 小时。结果显示,CD20-NKCE-IL2v 选择性地诱导了健康供体 PBMCs 中自体 B 淋巴细胞的清除,而不会影响其他细胞类型,包括 T 细胞和 NK 细胞本身。


和其他标准的治疗分子比较

  • CD20-NKCE-IL2v 刺激的纯化 NK 细胞比抗 CD20 治疗抗体利妥昔单抗奥妥珠单抗更有效地控制了 RAJI B 淋巴瘤细胞系的生长。

  • 在最高剂量下,与 CD20-TCE(epcoritamab 双特异性抗体的生物类似物)相比,CD20-NKCE-IL2v 在与来自健康供体的 PBMC 共同培养时,也表现出更强的诱导 RAJI B 细胞裂解的能力。

  • TCE 的一个主要挑战是不良反应的发生,尤其是 CRS。在相当的剂量下,与 CD20-TCE 相比,CD20-NKCE-IL2v 在耗竭自体 B 细胞方面表现出更强的疗效,并且诱导促炎细胞因子(包括肿瘤坏死因子 (TNF) 和 IL-6)的水平更低,在细胞因子释放方面可能具有更安全的特征。



小鼠动物实验

  • 为了确保所有结合元件在小鼠体内的完全交叉反应,用抗小鼠 NKp46 抗体片段代替抗人的,其余不变:人 IgG1 的 Fc 部分,靶向人 CD20 抗原的抗体片段和人 IL-2v。

  • 不管免疫缺陷的或者免疫正常的小鼠模型,CD20-NKCE-IL2v 均可剂量依赖性地控制肿瘤的生长,提高小鼠的存活率,同时可剂量依赖性地增加血液和脾脏中 NK 细胞的数量,并显著增加 Ki67 阳性增殖性 NK 细胞的比例,但利妥昔单抗效果较差

  • 为了研究NK 细胞向肿瘤部位的迁移,用 Ncr1-iCre x Rosa26-lsl-DTA 小鼠(NK 细胞缺陷小鼠) 建立皮下 B16F10-huCD20 肿瘤模型。将野生型小鼠脾脏分离的 NK 细胞输注到 NK 细胞缺陷小鼠体内,并在输注前用 CD20-NKCE-IL2v 处理。结果显示,CD20-NKCE-IL2v 显著增加了肿瘤部位输注 NK 细胞的数量,证实其可将 NK 细胞从外周部位重定向到肿瘤微环境。

  • CD20-NKCE-IL2v 在有效剂量下不会引起大量全身性细胞因子释放。只有最高剂量(1.35 mg/kg)的小鼠体内检测到血液中细胞因子水平升高。

  • 总之,小鼠体内研究结果表明,CD20-NKCE-IL2v 通过选择性地促进 NK 细胞在血液和脾脏中的扩增和活化,并促进其向肿瘤部位迁移来发挥抗肿瘤作用。


猴子实验

  • 食蟹猴接受三种剂量(0.05、0.3 或 0.5 mg/kg)的 CD20-NKCE-IL2v 静脉推注,每 2 周一次,共注射 3 次。CD20-NKCE-IL2v 治疗可剂量依赖性地减少血液中 B 细胞数量。在 0.05 mg/kg 及以上剂量下,给药后 3 天内即可观察到血液 B 细胞的显著减少并导致长期的药理反应。

  • CD20-NKCE-IL2v 刺激 NK 细胞增殖。血液中 NK 细胞数量以剂量依赖性方式增加,从 0.3 mg/kg 剂量开始,细胞对增殖标志物 Ki67 呈阳性,这表明 CD20-NKCE-IL2v 不仅耗尽了 B 细胞,还刺激了 NK 细胞的增殖。

  • CD20-NKCE-IL2v 仅在最高剂量 (0.5 mg/kg) 下才会显著增加循环细胞毒性 T 细胞数量。在所有剂量下,初始和中央记忆细胞毒性 T 细胞数量保持稳定,并且辅助性 T 细胞亚群 或 Treg 计数 没有显著变化。

  • 给药后 3 天,淋巴器官内 CD20+ B 细胞显著减少,而 NKp46+ NK 细胞显著增加。这为 CD20-NKCE-IL2v 的双重作用提供了视觉和可量化的佐证:增强 NK 细胞积累和同时清除淋巴结构内的 B 细胞。

  • CD20-NKCE-IL2v 没有诱导大量细胞因子释放,没有引起体重增加或减轻、食物消耗异常、体温变化,也没有对心电图或血压产生影响,这表明该分子不会引起血管渗漏综合征 (VLS) 等不良事件。


NKCE 代表了癌症免疫治疗中一种创新方法,它利用 NK 细胞作为现有 T 细胞导向治疗的替代方案。CD20-NKCE-IL2v 执行双重作用:它通过同时结合 NK 细胞上的 NKp46 和 CD16a 以及 B 细胞上的 CD20 来增强 ADCC,并且通过靶向 IL-2 受体的 IL-2v 促进 NK 细胞增殖和活化。使用来自健康供体和 R/R B-NHL 患者的人 PBMC 进行的临床前研究表明,CD20-NKCE-IL2v 在体外疗效优于临床使用 CD20 抗体和 CD20-TCE,突出了其作为晚期 B-NHL 患者治疗选择的潜力。


参考文献:Olivier Demaria et al. ,A tetraspecific engager armed with a non-alpha IL-2 variant harnesses natural killer cells against B cell non-Hodgkin lymphoma.Sci. Immunol.9,eadp3720(2024).DOI:10.1126/sciimmunol.adp3720

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